【導(dǎo)讀】讓學(xué)生自己動手通過上網(wǎng)查詢機(jī)器人的定義，以及機(jī)器人的發(fā)展概況。再通過討論把自己的所見所聞講述出來，教師歸納總結(jié)。再以豐富的視頻資料幫。助學(xué)生對教學(xué)機(jī)器人建立一個感性的認(rèn)識。了解機(jī)器人的基本知識，特別是現(xiàn)在普遍使用的教學(xué)機(jī)器人。如何讓學(xué)生對機(jī)器人有一個生動形象的認(rèn)識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。完成情況，并對部分學(xué)生給予提示。行一個簡單的歸類嗎？一般的方式可分為。。。。。內(nèi)容主題-教學(xué)機(jī)器人的介紹。況具有代表性的學(xué)生，盡量抽他們起來回答問題。那些學(xué)生圖片下載的較全，分類較多，這樣便于講解。生的觀察能力、理解能力和模仿能力。語言翻譯為機(jī)器語言，這樣機(jī)器人就能聽懂我們說的話了。要求告訴機(jī)器人。的工作是一樣的，為我們和機(jī)器人充當(dāng)翻譯。步驟一使用前首先要把這個軟件裝入電腦。把馬達(dá)的功率設(shè)置為100。

　　

【正文】 根據(jù)分析搭建一個機(jī)器人，因?qū)嵺`發(fā)現(xiàn)，由于前方的傳感器視覺太小，機(jī)器人容易卡死，為了增加機(jī)器人視角，在其左前角 45 度處再安裝一個紅紅傳感器，配合正前方傳感器的工作，這樣卡死現(xiàn)象有所改善。 搭建如圖所示的機(jī)器人：（要求機(jī)器人要裝飾，并給它取名） 教師指導(dǎo)其搭建 三、畫流程圖 利用左手法則讓機(jī)器人走迷宮，流程圖可參考圖 84。 教師一步的分析。 四、 BASIC 的兩個語句 1， WHILE 條件循環(huán)語句 格式： WHILE 條件表達(dá)式 循環(huán)體語句組 WEND 功能：當(dāng)條件滿足時，即為真時，執(zhí)行循環(huán)體中語句組。條件表達(dá)式得到的是一個布爾值，當(dāng)返回值為真時，其值在 QB 中可為 “ 1” 或 “1” ，為假時為 “0” 。 例， WHILE DIGITAL（ 2） 50 MOTOR( 0,50) MOTOR (1,50) WEND 表示 2 號紅外傳感器的值當(dāng)大于 50時，馬達(dá) 0， 1按 50 的速度前進(jìn)，直到 2 號傳感器的值小于 50。 2， IF 條件語句 格式： IF 條件表達(dá)式 THEN 語句組1 THEN 語句組2 ENDIF 功能：如果條件表達(dá)式 成立為真時，則執(zhí)行語句組 1 后執(zhí)行 ENDIF 后面的語句；反之，執(zhí)行語句組 2 后執(zhí) ENDIF 后的語句。 例如， IF DIGITAL（ 2） 50 THEN MOTOR (0,60) MOTOR (1,60) ELSE STOP ENDIF 當(dāng)紅外傳感器的值小于 50 時，機(jī)器人向右轉(zhuǎn)，反之大于 50時就停止。 3， QB的關(guān)系運算與邏輯運算符 關(guān)系運算又稱比較運算，如，兩個是否相等，若為真那么就成立得到邏輯值為 “1” ，為假返回值為 “0” ； 邏輯運算又稱布爾運算，返回值真為 “1” ，假為 “0” 。 這兩種運算詳細(xì)見書 P48，P49 五、編制走迷宮的程序 [教師示范 ] 1，程序見書 p47 圖 86所示 2，保存。 保存為 BASIC 源程 序擴(kuò)展名為 .BAS 或編譯為擴(kuò)展名為 .IC 文件，可以作為仿真運行的程序。 六、下載、運行、調(diào)試 要求：將同學(xué)按每 3人一個小組，確定一個小組長，進(jìn)行合作、交流、共享資源，最終調(diào)試成功，走完迷宮，完成任務(wù)。 注：教師輔導(dǎo)進(jìn)行調(diào)試。 按要求在場地上調(diào)試 修改，并記錄下你調(diào)試的每一步的詳細(xì)資料和改進(jìn)地方： 調(diào)試： （ 1）首先檢驗機(jī)器人能否避開前方、左邊的障礙。 （ 2）調(diào)試左、右轉(zhuǎn)彎的參數(shù)，并在場地里測試，看是否符合要求。 （ 3）調(diào)試程序，記錄運行結(jié)果 調(diào)試運行次數(shù) 第一次 第二次 第三次 第 N 次 成功與否（打勾） 是 /否 是 /否 是 /否 是 /否 是 /否 改進(jìn)的地方 七、我行，我 SHOW （小組作品展示，評價延伸）小組推薦一名同學(xué)自我描述其作品，主要從做的好、創(chuàng)新、創(chuàng)造、小組的合作、交流、完成任務(wù)情況等方面來述說，其它組的同學(xué)發(fā)表其看法。參考內(nèi)容見下表： 作品展示、評價方案 作品完成任務(wù) 情 況 很好 好 一般 創(chuàng)造、創(chuàng)新情況 活動中的合作、交流 情 況 一 般 較 多 作者單位：綿陽中學(xué) 第 9 課 《在仿真環(huán)境中走迷宮》 教案 綿陽中學(xué) 蘇遠(yuǎn)龍 ［ 教材分析 ］ ： 教材概況 仿真系統(tǒng)以優(yōu)化機(jī)器人硬件和軟件設(shè)計、縮短研發(fā)周期、節(jié)約成本為特色，解決機(jī)器人設(shè)計過程中的不足。本節(jié)是全新的一節(jié)，主要以納英特的仿真系統(tǒng)來介紹，通過其 NSTRSS 軟件的介紹，掌握如何搭建場地，如何在仿真狀態(tài)下設(shè)計一個機(jī)器人，在仿真環(huán)境下測試機(jī)器人三個大部分。 [教學(xué)目標(biāo) ] 知識與技能： 認(rèn)識仿真下的虛擬機(jī)器人； 能用 NSTRSS 設(shè)計場地、構(gòu)建機(jī)器人并利用仿真環(huán)境進(jìn)行組隊測試。 情感態(tài)度與價值觀： 自由無限，創(chuàng)意無限，只有想不到，沒有做不到。 教學(xué)重難點 重點：用 NSTRSS 仿真系統(tǒng)設(shè)計迷宮場地；搭建走迷宮的機(jī)器人；利用仿真環(huán)境進(jìn)行組隊測試。 難點： 設(shè)計場地；搭建機(jī)器人。 ［ 學(xué)生分析 ］ ： 通過上節(jié)學(xué)習(xí)我們了解了傳感器，并使用它們進(jìn)行走迷宮的實踐練習(xí)，對走迷宮的機(jī)器人從設(shè)計到算法分析、程序設(shè)計都有一個了解，那么如何更加高效的設(shè)計我們自己的機(jī)器人并調(diào)試出來，我們可以使用虛擬仿真軟件來 完成任務(wù)，有了本節(jié)內(nèi)容他們會更加有興趣投入到機(jī)器人的創(chuàng)新、創(chuàng)造活動中來 。 ［ 教法與學(xué)法 ］ ： 教法：示例講解 任務(wù)驅(qū)動 輔導(dǎo)答疑 學(xué)法：仔細(xì)觀察，多動手實踐，討論交流 [教學(xué)設(shè)施 ] 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室， NSTRSS 仿真系統(tǒng)，仿真專題論壇系統(tǒng) ［ 教學(xué)過程 ］ ： 引入 在前面的課程中我們學(xué)習(xí)了有關(guān)機(jī)器人相關(guān)知識，并自己去動手設(shè)計、搭建、調(diào)試了相關(guān)任務(wù)的機(jī)器人。今天我來學(xué)習(xí)虛擬機(jī)器人，進(jìn)入仿真系統(tǒng)的走迷宮機(jī)器的仿真演示。 一 、關(guān)于仿真系統(tǒng) 什么是仿真系統(tǒng)？仿真系統(tǒng)是機(jī)器人的設(shè)計、實現(xiàn)，完全在虛擬的環(huán)境中 ，以虛擬的形式出現(xiàn)，它以優(yōu)化機(jī)器人硬件和軟件設(shè)計、縮短研發(fā)周期、節(jié)約成本為特色，解決機(jī)器人設(shè)計過程中的不足。 二，初識 NSTRSS 軟件 NSTRSS 是 NST 科技新近推出的一款以 .NET 平臺為基礎(chǔ)，使用 Microsoft 技術(shù)的3D 機(jī)器人仿真軟件。用戶通過構(gòu)建虛擬機(jī)器人、虛擬環(huán)境，編寫虛擬機(jī)器人的驅(qū)動程序，模擬現(xiàn)實情況下機(jī)器人在特定環(huán)境中的運行情況。 NSTRSS 與市面上的同類產(chǎn)品相比，它具有如下的特點： 全 3D 場景。用戶可自由控制視角的位置，角度，甚至以第一人稱方式進(jìn)行場景漫游。 逼真的 仿真效果。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，高度接近實際環(huán)境下的機(jī)器人運動狀態(tài)，大大簡化實際機(jī)器人調(diào)試過程。 實時運行調(diào)試。運行時，依據(jù)實際運行情況，調(diào)整機(jī)器人參數(shù)，幫助用戶快速 實現(xiàn)理想中的效果。 自由靈活的機(jī)器人搭建與場地搭建。用戶可自由選擇機(jī)器人及其配件，進(jìn)行機(jī)器人搭建，可自行編輯 3D 訓(xùn)練比賽場地，所想即所得。 單人或多人的對抗過程。用戶可添加多個機(jī)器人，自由組隊進(jìn)行隊伍間對抗。 與 NSTRobot 無縫連接。 NSTRobot 生成的控制程序代碼可有 NSTRSS 直接調(diào)用，大大節(jié)省編程時間。 NSTRSS 帶您進(jìn)入全新的 3D 仿 真世界，自由無限，創(chuàng)意無限。 7，系統(tǒng)配置要求 操作系統(tǒng) :win98,win2020 全系列 ,winXp,win2020 server 運行環(huán)境 :.Net Framework ,DirectX 最低硬件配置： 600MHz 以上主頻的 CPU,128M 內(nèi)存 ,8M 顯存以上的 3D 顯卡 .支持 1024 768 分辨率 ,16bit 顏色的監(jiān)視器，聲卡。 推薦配置： 1G以上主頻的 CPU,256M內(nèi)存 ,64M顯存的 3D顯卡，支持 1024 768分辨率 ,16bit顏色，75Hz 刷新率的監(jiān)視器，聲卡。 3，打開 C： \PROGRAMFILE\NSTRSS\ 啟動系統(tǒng)。其 C： \PROGRAMFILE\NSTRSS\下 MAP 目錄存放場地背景圖，而 ROBOT 目錄下存放仿真機(jī)器人。 4，先睹為快。進(jìn)入仿真系統(tǒng)，選擇“快速啟動”運行“機(jī)器人走迷宮”，感受一下三維立體空間中的機(jī)器人仿真運動。如下圖所示： 三、搭建仿真場地 任務(wù)要求：畫場地底圖；導(dǎo)入場地圖到仿真系統(tǒng)中；搭建場地實物 畫場地底圖 底圖是搭建場地的依據(jù)，比賽中一般對場地的大小、顏色等均作一定要求，一定要按要求的大?。▽嶋H尺寸）作圖。如一 個 * 的場地，文件的尺寸應(yīng)為 250*150 像素。 實例畫一個迷宮底圖，并保存到 MAP 文件夾里，文件格式為 JPG，文件名為“我設(shè)計的迷宮圖地圖”。 （師）實例化： 3，導(dǎo)入場地圖（師演示） 步驟： 1，打開仿真系統(tǒng)的主菜單的“場地編輯”進(jìn)入場地搭建窗口。 2，在表示場地的“綠地”上單擊右鍵，選擇“設(shè)置屬性”，這時窗口的左邊會彈出場地屬性設(shè)置對話框； 3，在“場地紋理”中選擇巳保存的場地圖文件，如 “我設(shè)計的迷宮圖地圖”； 4，按住左鍵移動，改變視角，和觀察視角，其效果圖如圖 96 所示 ； 5，確定。 4，場地實例搭建 搭建場地的墻壁，墻壁由“方體”代替。 方法步驟： 1，在“現(xiàn)有部件類型列表”中選擇“方體”，此時屏幕左上角有一個“方體”預(yù)覽； 2，單擊“添加部件”，方體被加在場地中； 3，右鍵選取“方體”，選擇“設(shè)置屬性”； 4，設(shè)置其顏色、重量、長、寬、高和位置。 注意：可以采用復(fù)制、粘貼加快搭建。部件的位置和方向不能用鼠標(biāo)拖動，只能用屬性設(shè)置面板中箭頭按鈕移動位置，用“ @”旋轉(zhuǎn)方向。其旁邊的移動倍數(shù)，如 *10,*5 等可調(diào)整其移動速度。 5，動手做一做 （學(xué)生活動 ） 將場地底圖發(fā)到每一個機(jī)器的 MAP 目錄下，要求學(xué)生搭建其它墻壁并安放圓柱形的家具。 教師輔導(dǎo)、答疑。 四、搭建機(jī)器人 該模塊利用系統(tǒng)提供的各種機(jī)器人配件完成機(jī)器人從零件到整機(jī)的搭建。系統(tǒng)采用裝配點的思想，快速、準(zhǔn)確的實現(xiàn)配件的裝配過程。 機(jī)器人搭建環(huán)境： 在主菜單中選擇“機(jī)器人搭建”，進(jìn)入搭建窗口。 窗口右邊的搭建面板介紹： ：選擇要搭建的機(jī)器人類型：選擇新建，則從機(jī)器人最原始狀態(tài)開始搭建；選擇其他項目，則對已搭建完成的機(jī)器人進(jìn)行編輯；巳完成的機(jī)器人有祼機(jī)、走黑線機(jī)器人、迷宮機(jī)器人、滅火 機(jī)器人、指南針機(jī)器人。 ：選擇需要搭建的部件種類，用以快速查找部件。主要類型有：傳感器，輪子，馬達(dá)。 ：當(dāng)前機(jī)器人組件類型所包含的具體配件。 ：用右鍵選中 3D 中的部件，點擊可從 參數(shù)設(shè)置從設(shè)置部件的 位置、方向等各個參 數(shù)。 ：選中現(xiàn)有部件類型列表中的部件，點擊可添加 此部件到“工作桌面”。 ：用右鍵選中 3D 中的部件，點擊可刪除此部件。 [演示： ] 安裝馬達(dá)和輪子 步驟方法： 初始化機(jī)器人； 選擇“新建”，右鍵選中“機(jī)器人主機(jī)”，這時機(jī)器人主機(jī)被一個白色的立體框框住，表明處于選中狀態(tài)； 參數(shù)設(shè)置，選中機(jī)器 人進(jìn)行三維空間的調(diào)整，以 X， Y， Z 三個方向的坐標(biāo)來調(diào)整； 前后左右位置的調(diào)整：選擇如“ XZ 平面（俯視）”，用前、后、左、右四個按鈕來分別進(jìn)行調(diào)整； 上下位置的調(diào)整：坐標(biāo)平選擇“ XY 平面（正視）”，以上、下按鈕來調(diào)整； 旋轉(zhuǎn)時，點擊“ @”來旋轉(zhuǎn)，分別繞“ X， Y， Z 軸”旋轉(zhuǎn)。 安裝馬達(dá) 通過“添加部件”按鈕將選中的配件添加到屏幕（即“工作桌面”）后，鼠標(biāo)左鍵選擇當(dāng)前添加的配件的裝配點，再選擇裝配目的裝配點，即可完成操作，具體下所示： 選擇當(dāng)前添加的配件，如： Z 馬達(dá)，按下鼠標(biāo)左鍵拖動，翻轉(zhuǎn)目標(biāo)，選取其中一個合適 的裝配點。 按下鼠標(biāo)左鍵拖動，翻轉(zhuǎn)目標(biāo)，選擇一個合適的?？奎c，如下圖所示： 即可完成裝配。裝配結(jié)果如下圖： 安裝角度的旋轉(zhuǎn)：選中旋轉(zhuǎn)目標(biāo)配件，右鍵打開“屬性設(shè)置”，通過 按鈕，即可實現(xiàn)配件的旋轉(zhuǎn)，注意：一旦配件已被安裝，則只能以裝配點為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行角度的調(diào)整。如下圖： 拆卸零配件：選中拆卸目標(biāo)，右鍵打開“屬性設(shè)置“，通過“上”、“下”、“左”、“右”按鈕可進(jìn)行拆卸操作。 設(shè)置馬達(dá)“端口號”參數(shù)，左馬達(dá)的端口號為 0，右馬達(dá)的端口號為 1； 點確定。 動手做一做 [安上萬向輪 ] （學(xué)生活動） 同學(xué)們自己動手做一下，給機(jī)器人安上萬向輪。 教師指導(dǎo)。 注意，裝配點的選擇，讓機(jī)器人平衡。 4， 動手做一做 [安裝傳感器 ] （學(xué)生活動） 分別在機(jī)器人的前方、左前方 45 度處和左側(cè)為機(jī)器人安裝紅外傳感器。將其端